(57)【要約】【課題】  溶接材部と母材部との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とする。【解決手段】  オーステナイト系ステンレス鋼製配管１の溶接継手部２のうち、開先角度が１°〜１０°の狭開先溶接継手部の内面の残留応力を改善すべく、その溶接継手部２外周に高周波誘導コイル３をその継手部２を中心に所定幅で配置し、且つ上記配管１内に冷却水を流しながら上記高周波誘導コイル３に高周波電流を流して継手部２を加熱する高周波誘導加熱残留応力改善法において、溶接材部７と母材部８との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすべく、上記配管１の内外面温度差をΔＴ0、高周波誘導コイルを配置するコイル幅をＬとし、【数１】2006083438.tif 000054【数２】2006083438.tif 000055としたとき、Ａが１．０以上となるように配管１の内外面に温度差ΔＴ0を与え、且つＫが２．６以上となるようにコイル幅Ｌを設定して高周波誘導加熱する。【選択図】  図７
2006083438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーステナイト系ステンレス鋼製配管の溶接継手部のうち、開先角度が１°〜１０°の狭開先溶接継手部の内面の残留応力を改善すべく、その溶接継手部外周に高周波誘導コイルをその継手部を中心に所定幅で配置し、且つ上記配管内に冷却水を流しながら上記高周波誘導コイルに高周波電流を流して溶接継手部を加熱する高周波誘導加熱残留応力改善法において、溶接材部と母材部との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすべく、上記配管の溶接継手部の内外面温度差をΔＴ0、高周波誘導コイルを配置するコイル幅をＬとし、
【数１】
2006083438.tif 000036
【数２】
2006083438.tif 000037
としたとき、定数Ａが１．０以上となるように配管の内外面に温度差ΔＴ0を与え、且つ定数Ｋが２．６以上となるようにコイル幅Ｌを設定して高周波誘導加熱することを特徴とする高周波誘導加熱残留応力改善法。
【請求項２】
オーステナイト系ステンレス鋼製配管の溶接継手部のうち、開先角度が１°〜１０°の狭開先溶接継手部の内面の残留応力を改善すべく、その溶接継手部外周に高周波誘導コイルをその継手部を中心に所定幅で配置し、且つ上記配管内に冷却水を流しながら上記高周波誘導コイルに高周波電流を流して溶接継手部を加熱する高周波誘導加熱残留応力改善法において、溶接材部と母材部との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすべく、上記配管の溶接継手部の内外面温度差をΔＴ0、高周波誘導コイルを配置するコイル幅をＬとし、
【数３】
2006083438.tif 000038
【数４】
2006083438.tif 000039
としたとき、定数Ａが０．９以上となるように配管の内外面に温度差ΔＴ0を与え、且つ定数Ｋが３．０以上となるようにコイル幅Ｌを設定して高周波誘導加熱することを特徴とする高周波誘導加熱残留応力改善法。
【請求項３】
オーステナイト系ステンレス鋼製配管の溶接継手部のうち、開先角度が１°〜１０°の狭開先溶接継手部の内面の残留応力を改善すべく、その溶接継手部外周に高周波誘導コイルをそのコイル端から継手部中心までの距離であるコイルかぶり代がｄとなるように配置し、且つ上記配管内に冷却水を流しながら上記高周波誘導コイルに高周波電流を流して溶接継手部を加熱する高周波誘導加熱残留応力改善法において、溶接材部と母材部との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすべく、上記配管の溶接継手部の内外面温度差をΔＴ0、高周波誘導コイルを配置するコイル幅をＬとし、
【数５】
2006083438.tif 000040
【数６】
2006083438.tif 000041
【数７】
2006083438.tif 000042
としたとき、定数Ａが１．０以上となるように配管の内外面に温度差ΔＴ0を与え、且つ定数Ｋが２．６以上となるようにコイル幅Ｌを設定し、定数Ｋ’が１．０以上となるようにコイルかぶり代ｄを設定して高周波誘導加熱することを特徴とする高周波誘導加熱残留応力改善法。
【請求項４】
オーステナイト系ステンレス鋼製配管の溶接継手部のうち、開先角度が１°〜１０°の狭開先溶接継手部の内面の残留応力を改善すべく、その溶接継手部外周に高周波誘導コイルをそのコイル端から継手部中心までの距離であるコイルかぶり代がｄとなるように配置し、且つ上記配管内に冷却水を流しながら上記高周波誘導コイルに高周波電流を流して溶接継手部を加熱する高周波誘導加熱残留応力改善法において、溶接材部と母材部との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすべく、上記配管の溶接継手部の内外面温度差をΔＴ0、高周波誘導コイルを配置するコイル幅をＬとし、
【数８】
2006083438.tif 000043
【数９】
2006083438.tif 000044
【数１０】
2006083438.tif 000045
としたとき、定数Ａが１．０以上となるように配管の内外面に温度差ΔＴ0を与え、且つ定数Ｋが３．０以上となるようにコイル幅Ｌを設定し、定数Ｋ’が１．０以上となるようにコイルかぶり代ｄを設定して高周波誘導加熱することを特徴とする高周波誘導加熱残留応力改善法。
【請求項５】
オーステナイト系ステンレス鋼製配管の溶接継手部のうち、開先角度が１°〜１０°の狭開先溶接継手部の内面の残留応力を改善すべく、その溶接継手部外周に高周波誘導コイルをそのコイル端から継手部中心までの距離であるコイルかぶり代がｄとなるように配置し、且つ上記配管内に冷却水を流しながら上記高周波誘導コイルに高周波電流を流して溶接継手部を加熱する高周波誘導加熱残留応力改善法において、溶接材部と母材部との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすべく、上記配管の溶接継手部の内外面温度差をΔＴ0、高周波誘導コイルを配置するコイル幅をＬとし、
【数１１】
2006083438.tif 000046
【数１２】
2006083438.tif 000047
【数１３】
2006083438.tif 000048
としたとき、定数Ａが１．２以上となるように配管の内外面に温度差ΔＴ0を与え、且つ定数Ｋが３．０以上となるようにコイル幅Ｌを設定し、定数Ｋ’が０．５以上となるようにコイルかぶり代ｄを設定して高周波誘導加熱することを特徴とする高周波誘導加熱残留応力改善法。
【請求項６】
上記高周波誘導コイルで加熱される溶接継手部は、配管が鋭敏化する温度を越えない温度に加熱される請求項１から５いずれかに記載の高周波誘導加熱残留応力改善法。
【請求項７】
上記高周波誘導コイルのコイル幅両端におけるコイルの導線の配列ピッチを、上記コイル幅中心側における導線の配列ピッチよりも短くした請求項１から６いずれかに記載の高周波誘導加熱残留応力改善法。
【請求項８】
オーステナイト系ステンレス鋼製配管の溶接継手部のうち、開先角度が１°〜１０°の狭開先溶接継手部の内面の残留応力を改善すべく、上記配管内に冷却水を流しながら、上記溶接継手部外周にその継手部を中心に所定幅で配置され且つ高周波電流を流して継手部を加熱するための高周波誘導コイルにおいて、溶接材部と母材部との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすべく、上記配管の内外面温度差をΔＴ0、高周波誘導コイルを配置するコイル幅をＬとし、
【数１４】
2006083438.tif 000049
【数１５】
2006083438.tif 000050
としたとき、Ａが１．０以上となるように、且つＫが２．６以上となるように構成したことを特徴とする高周波誘導コイル。
【請求項９】
オーステナイト系ステンレス鋼製配管の溶接継手部のうち、開先角度が１°〜１０°の狭開先溶接継手部の内面の残留応力を改善すべく、その溶接継手部外周にコイル端から継手部中心までの距離であるコイルかぶり代ｄが
【数１６】
2006083438.tif 000051
となるように配置され、上記配管内に冷却水を流しながら、高周波電流を流して継手部を加熱するための高周波誘導コイルにおいて、溶接材部と母材部との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすべく、上記配管の内外面温度差をΔＴ0、高周波誘導コイルを配置するコイル幅をＬとし、
【数１７】
2006083438.tif 000052
【数１８】
2006083438.tif 000053
としたとき、Ａが１．０以上となり、且つＫが２．６以上となるように構成したことを特徴とする高周波誘導コイル。
【請求項１０】
上記コイル幅両端におけるコイルの導線の配列ピッチを、上記コイル幅中心側における導線の配列ピッチよりも短くした請求項８または９記載の高周波誘導コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーステナイト系ステンレス鋼製配管の溶接継手部の内面の残留応力を改善する高周波誘導加熱残留応力改善法及び高周波誘導コイルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子力プラントにおけるＰＬＲ系配管は、オーステナイト系ステンレス鋼製にて構成されている。オーステナイト系ステンレス鋼製の配管継手部の溶接においては、継手部内面に残留引張応力が残り、応力腐食割れ（Stress Corrosion Cracking−以下、ＳＣＣと称する）が発生することがある。
【０００３】
そこで、原子力プラントにおいては、ＳＣＣを防止するために、高周波誘導加熱残留応力改善法（Induction Heating Stress Improvement−ＩＨＳＩ）が利用されている。この高周波誘導加熱残留応力改善法は、溶接継手部の配管の内面に生じた残留引張応力を除去するために、溶接継手部外周に高周波誘導コイルを配置し、配管内に冷却水を流しながら、高周波誘導コイルに高周波電流を流して溶接継手部及びその近傍を加熱し、応力改善に必要な内外面温度差を発生させた後、溶接継手部を常温に戻すことにより、配管内面に残る残留引張応力を低減するようにしている。
【０００４】
この高周波誘導加熱残留応力改善法では、非特許文献１に示されているように、溶接材部（デポ部）近傍内面の残留引張応力が９８ＭＰａ以下になるように改善することが従来より要求されている。
【０００５】
この要求を満たすためには、配置する高周波誘導コイルのコイル幅をＬ（ｍｍ）とし、且つ配管の内外面温度差をΔＴとすると、以下の（５）式及び（６）式の条件を満たせばよいことが非特許文献１に規定されている。
【０００６】
【数１】
2006083438.tif 000003
【０００７】
【数２】
2006083438.tif 000004
【０００８】
また、従来、配管に用いられていたオーステナイト系ステンレス鋼は、例えばＳＵＳ３０４であり、その鋭敏化を防止するためには最高加熱温度を一律５５０℃以下にすることが決められている。
【０００９】
【非特許文献１】飯田他、「高周波誘導加熱による応力緩和法に関する指針（ＳＣＣ対策工法）ＴＮＳ−Ｇ２８０４−１９８５」、社団法人火力原子力発電技術協会、原子力発電技術委員会、ｐ．５−２６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、ＳＣＣ対策として、上記の条件で残留応力を改善しても、未だＳＣＣの発生を完全になくすことができないことが判明した。すなわち、従来の高周波誘導加熱残留応力改善法においては、デポ部近傍内面の残留引張応力が９８ＭＰａ以下であればよいとされていたが、実際には、溶接材部（デポ部）と母材部との境界に引張応力が作用し、これがＳＣＣを発生させる原因となる可能性があることが判明した。
【００１１】
また、溶着金属を減らし溶接作業時間を低減する目的で使用される開先角度が１°〜１０°の狭開先を採用した場合には、開先角度が略３０°である通常の開先の場合と比較して、残留応力が異なることが判明した。
【００１２】
そこで、本発明者等は、溶接継手部が狭開先の場合のデポ部と母材部との境界に残る残留応力に着目し、その境界での残留応力が、少なくとも引張応力ではなく圧縮応力となる、すなわちデポ部と母材部の境界で残留引張応力を０ＭＰａ以下とすることができる高周波誘導加熱残留応力改善法及び高周波誘導コイルを試作し、本発明を為すに至った。
【００１３】
さらに、高周波誘導コイルの中心位置と溶接継手部の中心位置とが一致させられない場合においては、高周波誘導コイルを溶接継手部の中心に配置した場合と比較して加熱条件が変わるため、残留応力改善効果がやや弱くなることが判明した。そこで、この場合の高周波誘導コイルのコイル端から継手部中心までの距離であるコイルかぶり代についても条件に加えて残留引張応力が０ＭＰａ以下となる施工条件を規定した。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１の発明は、オーステナイト系ステンレス鋼製配管の溶接継手部のうち、開先角度が１°〜１０°の狭開先溶接継手部の内面の残留応力を改善すべく、その溶接継手部外周に高周波誘導コイルをその継手部を中心に所定幅で配置し、且つ上記配管内に冷却水を流しながら上記高周波誘導コイルに高周波電流を流して溶接継手部を加熱する高周波誘導加熱残留応力改善法において、溶接材部と母材部との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすべく、上記配管の溶接継手部の内外面温度差をΔＴ0、高周波誘導コイルを配置するコイル幅をＬとし、
【００１５】
【数３】
2006083438.tif 000005
【００１６】
【数４】
2006083438.tif 000006
【００１７】
としたとき、定数Ａが１．０以上となるように配管の内外面に温度差ΔＴ0を与え、且つ定数Ｋが２．６以上となるようにコイル幅Ｌを設定して高周波誘導加熱することを特徴とする高周波誘導加熱残留応力改善法である。
【００１８】
請求項２の発明は、オーステナイト系ステンレス鋼製配管の溶接継手部のうち、開先角度が１°〜１０°の狭開先溶接継手部の内面の残留応力を改善すべく、その溶接継手部外周に高周波誘導コイルをその継手部を中心に所定幅で配置し、且つ上記配管内に冷却水を流しながら上記高周波誘導コイルに高周波電流を流して溶接継手部を加熱する高周波誘導加熱残留応力改善法において、溶接材部と母材部との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすべく、上記配管の溶接継手部の内外面温度差をΔＴ0、高周波誘導コイルを配置するコイル幅をＬとし、
【００１９】
【数５】
2006083438.tif 000007
【００２０】
【数６】
2006083438.tif 000008
【００２１】
としたとき、定数Ａが０．９以上となるように配管の内外面に温度差ΔＴ0を与え、且つ定数Ｋが３．０以上となるようにコイル幅Ｌを設定して高周波誘導加熱することを特徴とする高周波誘導加熱残留応力改善法である。
【００２２】
請求項３の発明は、オーステナイト系ステンレス鋼製配管の溶接継手部のうち、開先角度が１°〜１０°の狭開先溶接継手部の内面の残留応力を改善すべく、その溶接継手部外周に高周波誘導コイルをそのコイル端から継手部中心までの距離であるコイルかぶり代がｄとなるように配置し、且つ上記配管内に冷却水を流しながら上記高周波誘導コイルに高周波電流を流して溶接継手部を加熱する高周波誘導加熱残留応力改善法において、溶接材部と母材部との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすべく、上記配管の溶接継手部の内外面温度差をΔＴ0、高周波誘導コイルを配置するコイル幅をＬとし、
【００２３】
【数７】
2006083438.tif 000009
【００２４】
【数８】
2006083438.tif 000010
【００２５】
【数９】
2006083438.tif 000011
【００２６】
としたとき、定数Ａが１．０以上となるように配管の内外面に温度差ΔＴ0を与え、且つ定数Ｋが２．６以上となるようにコイル幅Ｌを設定し、定数Ｋ’が１．０以上となるようにコイルかぶり代ｄを設定して高周波誘導加熱することを特徴とする高周波誘導加熱残留応力改善法である。
【００２７】
請求項４の発明は、オーステナイト系ステンレス鋼製配管の溶接継手部のうち、開先角度が１°〜１０°の狭開先溶接継手部の内面の残留応力を改善すべく、その溶接継手部外周に高周波誘導コイルをそのコイル端から継手部中心までの距離であるコイルかぶり代がｄとなるように配置し、且つ上記配管内に冷却水を流しながら上記高周波誘導コイルに高周波電流を流して溶接継手部を加熱する高周波誘導加熱残留応力改善法において、溶接材部と母材部との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすべく、上記配管の溶接継手部の内外面温度差をΔＴ0、高周波誘導コイルを配置するコイル幅をＬとし、
【００２８】
【数１０】
2006083438.tif 000012
【００２９】
【数１１】
2006083438.tif 000013
【００３０】
【数１２】
2006083438.tif 000014
【００３１】
としたとき、定数Ａが１．０以上となるように配管の内外面に温度差ΔＴ0を与え、且つ定数Ｋが３．０以上となるようにコイル幅Ｌを設定し、定数Ｋ’が１．０以上となるようにコイルかぶり代ｄを設定して高周波誘導加熱することを特徴とする高周波誘導加熱残留応力改善法である。
【００３２】
請求項５の発明は、オーステナイト系ステンレス鋼製配管の溶接継手部のうち、開先角度が１°〜１０°の狭開先溶接継手部の内面の残留応力を改善すべく、その溶接継手部外周に高周波誘導コイルをそのコイル端から継手部中心までの距離であるコイルかぶり代がｄとなるように配置し、且つ上記配管内に冷却水を流しながら上記高周波誘導コイルに高周波電流を流して溶接継手部を加熱する高周波誘導加熱残留応力改善法において、溶接材部と母材部との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすべく、上記配管の溶接継手部の内外面温度差をΔＴ0、高周波誘導コイルを配置するコイル幅をＬとし、
【００３３】
【数１３】
2006083438.tif 000015
【００３４】
【数１４】
2006083438.tif 000016
【００３５】
【数１５】
2006083438.tif 000017
【００３６】
としたとき、定数Ａが１．２以上となるように配管の内外面に温度差ΔＴ0を与え、且つ定数Ｋが３．０以上となるようにコイル幅Ｌを設定し、定数Ｋ’が０．５以上となるようにコイルかぶり代ｄを設定して高周波誘導加熱することを特徴とする高周波誘導加熱残留応力改善法である。
【００３７】
請求項６の発明は、上記高周波誘導コイルで加熱される溶接継手部は、配管が鋭敏化する温度を越えない温度に加熱される請求項１から５いずれかに記載の高周波誘導加熱残留応力改善法である。
【００３８】
請求項７の発明は、上記高周波誘導コイルのコイル幅両端におけるコイルの導線の配列ピッチを、上記コイル幅中心側における導線の配列ピッチよりも短くした請求項１から６いずれかに記載の高周波誘導加熱残留応力改善法である。
【００３９】
請求項８の発明は、オーステナイト系ステンレス鋼製配管の溶接継手部のうち、開先角度が１°〜１０°の狭開先溶接継手部の内面の残留応力を改善すべく、上記配管内に冷却水を流しながら、上記溶接継手部外周にその継手部を中心に所定幅で配置され且つ高周波電流を流して継手部を加熱するための高周波誘導コイルにおいて、溶接材部と母材部との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすべく、上記配管の内外面温度差をΔＴ0、高周波誘導コイルを配置するコイル幅をＬとし、
【００４０】
【数１６】
2006083438.tif 000018
【００４１】
【数１７】
2006083438.tif 000019
【００４２】
としたとき、Ａが１．０以上となるように、且つＫが２．６以上となるように構成したことを特徴とする高周波誘導コイルである。
【００４３】
請求項９の発明は、オーステナイト系ステンレス鋼製配管の溶接継手部のうち、開先角度が１°〜１０°の狭開先溶接継手部の内面の残留応力を改善すべく、その溶接継手部外周にコイル端から継手部中心までの距離であるコイルかぶり代ｄが
【００４４】
【数１８】
2006083438.tif 000020
【００４５】
となるように配置され、上記配管内に冷却水を流しながら、高周波電流を流して継手部を加熱するための高周波誘導コイルにおいて、溶接材部と母材部との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすべく、上記配管の内外面温度差をΔＴ0、高周波誘導コイルを配置するコイル幅をＬとし、
【００４６】
【数１９】
2006083438.tif 000021
【００４７】
【数２０】
2006083438.tif 000022
【００４８】
としたとき、Ａが１．０以上となり、且つＫが２．６以上となるように構成したことを特徴とする高周波誘導コイルである。
【００４９】
請求項１０の発明は、上記コイル幅両端におけるコイルの導線の配列ピッチを、上記コイル幅中心側における導線の配列ピッチよりも短くした請求項８または９記載の高周波誘導コイルである。
【発明の効果】
【００５０】
本発明によれば、溶接材部（デポ部）と母材部の境界で残留引張応力を０ＭＰａ以下とすることができるといった優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
高周波誘導加熱残留応力改善法（ＩＨＳＩ）は、既設原子力発電所のオーステナイト系ステンレス鋼製配管のＳＣＣ対策工法の一つとして開発されており、溶接線近傍内面熱影響部における残留引張応力を改善する工法である。
【００５２】
本発明に係る高周波誘導加熱残留応力改善法は、図１に示すように、配管１の溶接継手部２の外周に高周波誘導コイル３をその継手部２を中心に所定幅で配置する。或いは配管１表面にプラグ等の突起物（図示せず）が形成されている場合には、図２に示すように、高周波誘導コイル３を配管１の溶接継手部２の外周に、コイル端から継手部２の中心までの距離であるコイルかぶり代ｄが所定の値になるように配置する。
【００５３】
そして、上記配管１内に冷却水を流しながら高周波誘導コイル３に高周波加熱電源４から高周波電流を流して継手部２を加熱し、配管１の厚さ方向に大きな温度差を発生させる。このとき、配管１の加熱部の外面５では圧縮の降伏が生じ、内面６では引張りの降伏が生じる。なお、図１及び図２では、高周波誘導コイル３は、一体的な模式図で示したが、図７乃至図１０に示すように、導線１０，１１，１２を複数周巻き付けて構成されている。
【００５４】
次に加熱を停止すると、配管１の内外面５，６の温度差はなくなり、配管１の外面５の圧縮降伏した所では引張りの残留応力が残り、配管１の内面６の引張降伏した所では圧縮の残留応力が生じる。
【００５５】
高周波誘導加熱残留応力改善法は、上述の原理を溶接継手部２に適用して、配管１の内面の残留引張応力を軽減或いは圧縮側にするものである。
【００５６】
従来の改善要求は、上述したように、溶接中心から１０ｍｍの位置で、残留引張応力が９８ＭＰａ以下とすることであった。
【００５７】
この場合の基本条件として、高周波誘導コイルを配置するコイル幅Ｌ（ｍｍ）で、且つ配管の内外面温度差ΔＴとすると、以下の（５）式及び（６）式の条件を満たせばよいことが非特許文献１に規定されていた。なお、この場合の高周波誘導コイルは、溶接継手部を中心として配置されている。
【００５８】
【数２１】
2006083438.tif 000023
【００５９】
【数２２】
2006083438.tif 000024
【００６０】
ここで、（５）式により求めた配管の内外面温度差ΔＴに基づいて、１．０ΔＴ、１．３ΔＴ、１．６ΔＴ、１．９ΔＴの四種それぞれに２．０√（Ｒｔ）、２．５√（Ｒｔ）、３．０√（Ｒｔ）、３．５√（Ｒｔ）、４．０√（Ｒｔ）の条件で、配管内面の溶接中心から１０ｍｍの位置の残留引張応力を解析して、上記要求を満たすことができるコイル幅（コイル長さ）及び配管の内外面温度差を算出した。これによって、図３に示すように、上記従来の要求を満たすための基準は、内外面温度差が１．０ΔＴ以上で、コイル幅が２．７√（Ｒｔ）以上であることが導き出される。なお、この解析における配管溶接は、開先角度が略３０°である通常開先を用いて行われている。
【００６１】
しかし、上記の条件で残留応力を改善しても、未だＳＣＣの発生を完全になくすことができない可能性があることが判明した。すなわち、従来の高周波誘導加熱残留応力改善法においては、図１３に示すように、溶接中心３１から１０ｍｍの位置３２の残留応力が９８ＭＰａ以下であればよいとされていたが、さらに応力を改善し、圧縮としてしまえばＳＣＣが起こりえないので、圧縮となる方法を案出することにした。
【００６２】
また、例えばＳＵＳ３１６ＬＣ（ローカーボン）等の、ＳＣＣ対策材では、デポ部近傍でＳＣＣが発生する知見が得られた。これは、溶接による残留応力がデポ部と母材部との境界で高くなるためであることを見出した。
【００６３】
そこで、本発明者等は、応力改善の評価点をデポ部と母材部との境界とし、残留応力を少なくとも引張応力ではなく圧縮応力となる、すなわち０ＭＰａ以下とすることを条件とした。
【００６４】
そして、（５）式により求めた配管の内外面温度差ΔＴに基づいて、１．０ΔＴ、１．３ΔＴ、１．６ΔＴ、１．９ΔＴの四種それぞれに２．０√（Ｒｔ）、２．５√（Ｒｔ）、３．０√（Ｒｔ）、３．５√（Ｒｔ）、４．０√（Ｒｔ）の条件で、デポ部７と母材部８との境界の残留引張応力を解析して算出した。
【００６５】
この解析における配管溶接は、図１２に示す開先形状で行われている。この開先は、開先角度が１°〜１０°の狭開先となっており、配管１の内面６側には長さ３ｍｍのリップ１９が形成され、その配管端部から配管１の外面まで一定の開先角度（例えば２°）で形成されている。この狭開先では、用いる溶接材を低減することができるので、溶接にかかる時間を大幅に短縮することができる。
【００６６】
図４には、高周波誘導コイル３が溶接継手部２を中心に所定幅で配置された場合のコイル幅と残留応力との関係を示す。
【００６７】
図４に示すように、配管１の内外面温度差が高いほど残留引張応力は小さく圧縮側へと移行し、コイル幅（コイル長さ）が長いほど、残留引張応力は小さくなる。そして、残留引張応力が０ＭＰａ以下になる点を調べると、内外面温度差が１．０ΔＴで、コイル幅が２．６√（Ｒｔ）であることを見出した。
【００６８】
よって、配管１の内外面温度差ΔＴ0が１．０ΔＴ以上で、コイル幅Ｌが２．６√（Ｒｔ）以上であることを、狭開先の場合の、上記条件を満たすための新たな基準とした。
【００６９】
ここで本発明者等は、狭開先では、通常開先と比較して溶接時の入熱が少ないので、小さい内外面温度差で大きい応力改善効果を得ることができるとの考察を行った。
【００７０】
さらに、高周波誘導コイル３が溶接継手部２とオフセットして設けられ、その中心が、溶接継手部２の中心とずれる場合には、配管の内外面５，６の加熱温度分布が変化する知見を得て、この点についても着目して、高周波誘導コイル３のコイル端から継手部２の中心までの距離であるコイルかぶり代ｄについても規定することとした。
【００７１】
そして、図５に、高周波誘導コイル３が溶接継手部２外周に、コイル端から継手部中心までの距離であるコイルかぶり代ｄが
【００７２】
【数２３】
2006083438.tif 000025
【００７３】
となるように配置された場合の配管１の内外面温度差と残留応力との関係を示す。
【００７４】
（５）式により求めた配管の内外面温度差ΔＴに基づいて、３．０√（Ｒｔ）、３．５√（Ｒｔ）、４．０√（Ｒｔ）の三種それぞれに、デポ部７と母材部８との境界の残留引張応力を図５に示す。ここで上記３．０√（Ｒｔ）、３．５√（Ｒｔ）、４．０√（Ｒｔ）の三種の残留引張応力は、略同一の値を示し、図５のグラフ中、略同等のグラフとなった。
【００７５】
これによれば、配管１の内外面温度差ΔＴ0が大きいほど残留応力は小さく圧縮側へと移行する。そして、残留引張応力が０ＭＰａ以下になる点を算出すると、コイル幅Ｌに関係なく、内外面温度差ΔＴ0が１．０ΔＴであることを見出した。ここで、図４のグラフの結果と併せて、コイルかぶり代ｄが、１．０√（Ｒｔ）の場合も、配管１の内外面温度差ΔＴ0が１．０ΔＴ以上で、コイル幅Ｌが２．６√（Ｒｔ）以上であることを、狭開先の場合の、上記条件を満たすための新たな基準とした。
【００７６】
すなわち、本発明は、溶接継手部２が狭開先の場合のオーステナイト系ステンレス鋼製配管１の溶接継手部２の内面６の残留応力を改善すべく、その溶接継手部２外周に高周波誘導コイル３をその継手部２を中心に所定幅で配置し、且つ配管１内に冷却水を流しながら高周波誘導コイル３に高周波電流を流して継手部を加熱する高周波誘導加熱残留応力改善法において、溶接材部（デポ部）７と母材部８との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすべく、配管１の内外面温度差をΔＴ0、高周波誘導コイル３を配置するコイル幅をＬとし、
【００７７】
【数２４】
2006083438.tif 000026
【００７８】
【数２５】
2006083438.tif 000027
【００７９】
としたとき、Ａが１．０以上となるように配管の内外面に温度差を与え、且つＫが２．６以上となるようにコイル幅を設定して高周波誘導加熱することを基準としたことを特徴とする。
【００８０】
また、高周波誘導コイル３の中心位置と溶接継手部２の中心位置とが一致させられない場合には、高周波誘導コイル３のコイル端から継手部２中心までの距離であるコイルかぶり代ｄを以下の（３）式で示すときに
【００８１】
【数２６】
2006083438.tif 000028
【００８２】
Ｋ’が１．０以上となるようにコイルかぶり代ｄを設定したことを特徴とする。
【００８３】
なお、上記条件では、コイル幅Ｌは２．６√（Ｒｔ）以上であるが、コイル幅Ｌは２．７√（Ｒｔ）以上という施工条件が課される場合がある。この場合には、２．７√（Ｒｔ）で施工されるが、コイル幅Ｌは２．６√（Ｒｔ）以上であるという条件を満たしているので、充分な作用効果を得ることができる。
【００８４】
一方、配管の最高加熱温度は、配管が鋭敏化する温度を超えない温度に加熱される。最高加熱温度は、ステンレス鋼材の種類に応じて決まる。例えば、ＳＵＳ３０４では、５５０℃であるが、この場合ΔＴは（５）式より２７０℃（ν＝０．３、Ｅ＝１９５０００、α＝１５．１４×１０-6、σy＝２８５）となり、１．０ΔＴは、２７０℃となる。冷却水が約５０℃であるので、加熱温度は、３２０℃あればよく、最高加熱温度（５５０℃）を超えることはない。
【００８５】
ところで、最高加熱温度は、加熱時間に応じて変化する。一例として、図６にＳＵＳ３１６に鋭敏化が発生する鋭敏化温度（加熱温度）と鋭敏化時間（加熱時間）の関係を示す。ここで、加熱時間τは、下記の（７）式で算出される。
【００８６】
【数２７】
2006083438.tif 000029
【００８７】
（７）式によれば、例えばＳＵＳ３０４製の厚さ４０ｍｍの配管では、加熱時間τは、３１１ｓｅｃ（ｔ＝４０、ａ＝３．５９）であり、長くとも１０分以下であるので、最高加熱温度は、図６のＳＵＳ３１６及びＳＵＳ３１６ＬＣ（ＳＵＳ３１６Ｌ）では、６５０℃とすることができる。
【００８８】
よって、配管１の内外面温度差をより大きく確保できることとなり、コイル幅の確保が困難な場合でも、溶接材部（デポ部）７と母材部８との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすることができる。
【００８９】
次に、高周波誘導コイル３が溶接継手部２を中心に所定幅で配置された場合における、内外面温度差ΔＴ0が共に１．０ΔＴで、本発明に係るコイルであるコイル幅Ｌがそれぞれ２．６√（Ｒｔ）（図７参照）と従来のコイルである２．７√（Ｒｔ）（図８参照）の場合の配管の各部分の温度分布を比較する。なお、コイル幅Ｌが２．６√（Ｒｔ）のコイルの導線１１，１２は、両端のコイルの導線１１の配列ピッチを、コイル幅中心側における導線１２の配列ピッチよりも短くしている。コイル幅Ｌが２．７√（Ｒｔ）のコイルの導線１０は等ピッチで配列されている。
【００９０】
図示するように、コイル幅Ｌが２．６√（Ｒｔ）の場合では、両端の導線１１の配列ピッチを小さくしているので、２．７√（Ｒｔ）の場合よりも、内外面温度差が１．０ΔＴ以上となる領域（応力改善効果のある領域）が広く、溶接継手部２の両側で加熱される部分が長くなる。よって、加熱を停止した際に配管１の内面６に生じる圧縮の残留応力をより大きくすることができ、応力改善効果が高くなる。
【００９１】
また、溶接継手部２の開先形状が狭開先なので、小さい内外面温度差（＝１．０ΔＴ）で十分な応力改善効果を得られる。そのため、短いコイル幅でも溶接材部（デポ部）７と母材部８との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすることができることが確認できた。
【００９２】
さらに、高周波誘導コイル３が、コイルかぶり代ｄ＝１．０√（Ｒｔ）となるように配置された場合における、内外面温度差ΔＴ0が共に１．０ΔＴで、コイル幅Ｌがそれぞれ２．６√（Ｒｔ）（図９参照）のコイル（本発明に係るコイル）と、２．７√（Ｒｔ）（図１０参照）のコイル（従来のコイル）の配管の各部分の温度分布を比較する。なお、コイル幅Ｌが２．６√（Ｒｔ）のコイルの導線１１，１２は、両端のコイルの導線１１の配列ピッチを、コイル幅中心側における導線１２の配列ピッチよりも短くしている。コイル幅Ｌが２．７√（Ｒｔ）のコイルの導線１０は等ピッチで配列されている。
【００９３】
図示するように、高周波誘導コイル３の中心が溶接継手部２の中心位置からずれる場合（コイルかぶり代ｄ＝１．０√（Ｒｔ）の場合）でも、上述したのと同様に、コイル幅が２．６√（Ｒｔ）では、両端の導線１１の配列ピッチを小さくしているので、２．７√（Ｒｔ）よりも、内外面温度差が１．０ΔＴ以上となる領域（応力改善効果のある領域）が広く、溶接継手部２の両側で加熱される部分が長くなる。よって、加熱を停止した際に配管１の内面６に生じる圧縮の残留応力をより大きくすることができ、応力改善効果が高くなる。
【００９４】
また、この場合も溶接継手部２の開先形状が狭開先なので、低い内外面温度差（＝１．０ΔＴ）で十分な応力改善効果を得られる。そのため、短いコイル幅Ｌでも溶接材部（デポ部）７と母材部８との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすることができることが確認できた。
【００９５】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。開先角度が１°〜１０°である狭開先で、高周波誘導コイル３を溶接継手部２を中心に配置した場合について解析する。
【００９６】
（５）式により求めた配管の内外面温度差ΔＴに基づいて、１．０ΔＴ、１．３ΔＴ、１．６ΔＴ、１．９ΔＴの四種それぞれに、２．０√（Ｒｔ）、２．５√（Ｒｔ）、３．０√（Ｒｔ）、３．５√（Ｒｔ）、４．０√（Ｒｔ）の条件で、溶接材部（デポ部）７と母材部８との境界の残留応力を解析して算出した（図１４参照）。
【００９７】
一方、コイル幅Ｌが、３．０√（Ｒｔ）、３．５√（Ｒｔ）、４．０√（Ｒｔ）の三種のコイルについて、内外面温度差ΔＴ0と、溶接材部（デポ部）７と母材部８との境界の残留応力との関係を解析した（図１５参照）。
【００９８】
これらの解析における配管溶接は、図１２に示す開先形状で行われている。図示するように、開先角度が１°〜１０°の狭開先となっており、配管１の内面６側には長さ３ｍｍのリップ１９が形成され、その配管端部から配管１の外面まで一定の開先角度（例えば２°）で形成されている。この狭開先では、用いる溶接材を低減することができるので、溶接にかかる時間を大幅に短縮することができる。
【００９９】
図１４及び図１５の解析結果より、配管１の内外面温度差が高いほど引張の残留応力は小さく、圧縮側へと移行し、コイル幅（コイル長さ）が長いほど、引張の残留応力は小さくなることが判った。
【０１００】
また、通常開先の場合と比較して、狭開先の場合の方が、応力改善効果が高いことが判った。ここで本発明者等は、狭開先では、通常開先と比較して溶接時の入熱が少ないので、小さい内外面温度差で大きい応力改善効果を得ることができるとの考察を行った。
【０１０１】
そして、図１５のグラフより、引張の残留応力が０ＭＰａ以下になる内外面温度差ΔＴ0は、３．０√（Ｒｔ）のとき２４０°（＝０．８７ΔＴ（ΔＴ＝２７３°））以上であることを見出した。
【０１０２】
これらの結果と図１４のグラフより、配管１の溶接継手部２の内外面温度差ΔＴ0が０．９ΔＴ以上で、コイル幅Ｌが３．０√（Ｒｔ）以上であることを、狭開先でコイルを中心配置した場合に、上記条件を満たすための新たな基準とした。
【０１０３】
すなわち、本発明は、オーステナイト系ステンレス鋼製配管１の溶接継手部２のうち、開先角度が１°〜１０°の狭開先溶接継手部の内面の残留応力を改善すべく、その溶接継手部２外周に高周波誘導コイル３をその継手部２を中心に所定幅で配置し、且つ配管１内に冷却水を流しながら高周波誘導コイル３に高周波電流を流して溶接継手部２を加熱する高周波誘導加熱残留応力改善法において、溶接材部７と母材部８との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすべく、配管１の溶接継手部２の内外面温度差をΔＴ0、高周波誘導コイル３を配置するコイル幅をＬとし、
【０１０４】
【数２８】
2006083438.tif 000030
【０１０５】
【数２９】
2006083438.tif 000031
【０１０６】
としたとき、定数Ａが０．９以上となるように配管の内外面に温度差ΔＴ0を与え、且つ定数Ｋが３．０以上となるようにコイル幅Ｌを設定して高周波誘導加熱することを特徴とする。
【０１０７】
配管１の最高加熱温度は、配管が鋭敏化する温度を超えない温度以内である必要がある。最高加熱温度は、ステンレス鋼材の種類に応じて決まる。例えば、ＳＵＳ３０４では、５５０℃であるが、この場合ΔＴは（５）式より２７３℃（ν＝０．３、Ｅ＝１９５０００、α＝１５．１４×１０-6、σy＝２８８）となり、０．９ΔＴは、２４５．７℃となる。冷却水が略５０℃であるので、加熱温度は、２９５．７℃あればよく、最高加熱温度を超えることはない。よって、１．６ΔＴ及び１．５ΔＴについても、加熱温度が最高加熱温度を超えることはない。
【０１０８】
次に、高周波誘導コイル３が通常開先の溶接継手部２を中心に所定幅で配置された場合で、コイル幅Ｌが３．０√（Ｒｔ）である本実施の形態に係るコイルと、コイル幅Ｌが２．７√（Ｒｔ）の従来のコイルとで、配管１の外面温度が最高加熱温度になるように加熱した場合における配管１の各部分の温度分布を比較する。図１６に本実施の形態に係るコイルによる加熱時の配管１の温度分布、図１７に従来のコイルによる加熱時の配管１の温度分布を示す。
【０１０９】
なお、コイル幅Ｌが３．０√（Ｒｔ）のコイルの導線１１，１２は、両端のコイルの導線１１の配列ピッチを、コイル幅中心側における導線１２の配列ピッチよりも短くしている。コイル幅Ｌが２．７√（Ｒｔ）のコイルの導線１０は等ピッチで配列されている。
【０１１０】
図１６及び図１７に示すように、コイル幅Ｌが３．０√（Ｒｔ）の場合では、２．７√（Ｒｔ）の場合よりも、配管１の外面温度が０．９ΔＴ＋内面温度以上となる領域（応力改善効果のある領域）が広く、溶接継手部２の両側で加熱される部分が長くなるので、溶接継手部２において内外面温度差０．９ΔＴを確実に確保することができる。よって、加熱を停止した際に配管１の内面６に生じる圧縮の残留応力をより大きくすることができ、応力改善効果が高くなる。
【０１１１】
従って、溶接材部（デポ部）７と母材部８との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすることが保証でき、溶接継手部２のＳＣＣ発生を確実に防止することができる。
【０１１２】
また、本実施の形態に係る高周波誘導コイル３は、内外面温度差０．９ΔＴを確保できる範囲が、溶接継手部２よりも十分に広いので、加熱温度を大幅に下げることも可能である。
【０１１３】
さらに、溶接継手部２の開先形状が狭開先なので、小さい内外面温度差（＝０．９ΔＴ）で十分な応力改善効果を得られる。そのため、短いコイル幅でも溶接材部（デポ部）７と母材部８との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすることができることが確認できた。
【０１１４】
次に、開先角度が１°〜１０°である狭開先で、高周波誘導コイル３の中心と溶接継手部２の中心がずれる（オフセット配置）場合について解析する。
【０１１５】
コイル幅Ｌが、３．０√（Ｒｔ）、３．５√（Ｒｔ）、４．０√（Ｒｔ）の三種のコイルについて、内外面温度差ΔＴ0と、溶接材部（デポ部）７と母材部８との境界の残留応力との関係を解析した（図１８参照）。
【０１１６】
この解析における配管溶接は、図１２に示す開先形状で行われている。図示するように、開先角度が１°〜１０°の狭開先となっており、配管１の内面６側には長さ３ｍｍのリップ１９が形成され、その配管端部から配管１の外面まで一定の開先角度（例えば２°）で形成されている。
【０１１７】
また、高周波誘導コイル３は、そのコイル端から継手部２中心までの距離であるコイルかぶり代ｄが所定の値にとなるように配置されている。かぶり代ｄは、下記の（３）式で表される。
【０１１８】
【数３０】
2006083438.tif 000032
【０１１９】
図１９においては、定数Ｋ’を１．０として、かぶり代ｄを設定し、解析を行っている。
【０１２０】
さらに、接続される配管１は、その継手部２近傍の厚さが互いに等しい。
【０１２１】
図１８の解析結果より、配管１の内外面温度差が高いほど引張の残留応力は小さく、圧縮側へと移行することが判った。
【０１２２】
そして、図１８のグラフより、引張の残留応力が０ＭＰａ以下になる内外面温度差ΔＴ0は、３．０√（Ｒｔ）、３．５√（Ｒｔ）、４．０√（Ｒｔ）の全てのコイルで、２６０°（＝０．９５ΔＴ）以上であることを見出した。なお、この値はグラフの測定値に基づいて（外挿）算出している。
【０１２３】
以上の結果より、コイルかぶり代ｄ＝１．０√（Ｒｔ）以上で、配管１の溶接継手部２の内外面温度差ΔＴ0が１．０ΔＴ以上で、コイル幅Ｌが３．０√（Ｒｔ）以上であることを、狭開先の溶接継手部でコイルをオフセット配置した場合に、上記条件を満たすための新たな基準とした。
【０１２４】
ところで、配管１の最高加熱温度は、例えば、ＳＵＳ３０４では、５５０℃であるが、この場合ΔＴは（３）式より２７３℃となり、１．０ΔＴは、２７３℃となる。冷却水が略５０℃であるので、加熱温度は、３２３℃あればよく、最高加熱温度を超えることはない。
【０１２５】
次に、定数Ｋ’を０．５として、かぶり代ｄを設定して解析を行った。接続される配管１は、その継手部２近傍の厚さが互いに等しい。
【０１２６】
その他の条件は、図１８と同様で、コイル幅Ｌが、３．０√（Ｒｔ）、３．５√（Ｒｔ）、４．０√（Ｒｔ）の三種のコイルについて、内外面温度差ΔＴ0と、溶接材部（デポ部）７と母材部８との境界の残留応力との関係を解析した。
【０１２７】
図１９の解析結果より、配管１の内外面温度差が高いほど引張の残留応力は小さく、圧縮側へと移行することが判った。
【０１２８】
そして、図１９のグラフより、引張の残留応力が０ＭＰａ以下になる内外面温度差ΔＴ0は、３．０√（Ｒｔ）、３．５√（Ｒｔ）、４．０√（Ｒｔ）の全てのコイルで、３３５°（＝１．２２ΔＴ）以上であることを見出した。なお、この値はグラフの測定値に基づいて（外挿）算出している。
【０１２９】
以上の結果より、コイルかぶり代ｄ＝０．５√（Ｒｔ）以上で、配管１の溶接継手部２の内外面温度差ΔＴ0が１．２ΔＴ以上で、コイル幅Ｌが３．０√（Ｒｔ）以上であることを、狭開先の溶接継手部でコイルをオフセット配置した場合に、上記条件を満たすための新たな基準とした。
【０１３０】
すなわち、本発明は、オーステナイト系ステンレス鋼製配管１の溶接継手部２のうち、開先角度が１°〜１０°の狭開先溶接継手部の内面の残留応力を改善すべく、その溶接継手部２外周に高周波誘導コイル３をそのコイル端から継手部中心までの距離であるコイルかぶり代がｄとなるように配置し、且つ配管１内に冷却水を流しながら高周波誘導コイル３に高周波電流を流して溶接継手部２を加熱する高周波誘導加熱残留応力改善法において、溶接材部７と母材部８との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすべく、配管１の溶接継手部２の内外面温度差をΔＴ0、高周波誘導コイル３を配置するコイル幅をＬとし、
【０１３１】
【数３１】
2006083438.tif 000033
【０１３２】
【数３２】
2006083438.tif 000034
【０１３３】
【数３３】
2006083438.tif 000035
【０１３４】
としたとき、定数Ａが１．０以上となるように配管の内外面に温度差ΔＴ0を与え、且つ定数Ｋが３．０以上となるようにコイル幅Ｌを設定し、定数Ｋ’が１．０以上となるようにコイルかぶり代ｄを設定して高周波誘導加熱することを特徴とする。
【０１３５】
そして、上記定数Ａが１．２以上となるように配管の内外面に温度差ΔＴ0を与え、且つ上記定数Ｋが３．０以上となるようにコイル幅Ｌを設定し、上記定数Ｋ’が０．５以上となるようにコイルかぶり代ｄを設定して高周波誘導加熱するようにしてもよい。
【０１３６】
ところで、配管１の最高加熱温度は、例えば、ＳＵＳ３０４では、５５０℃であるが、この場合ΔＴは数３の式より２７３℃となり、１．２ΔＴは、３２７．６℃となる。冷却水が略５０℃であるので、加熱温度は、３７７．６℃あればよく、最高加熱温度を超えることはない。
【０１３７】
ここで、高周波誘導コイル３が狭開先で、コイルかぶり代ｄ＝１．０√（Ｒｔ）となるように配置された場合における、コイル幅Ｌが３．０√（Ｒｔ）である本実施の形態の高周波誘導コイル３（図２０参照）と、コイル幅Ｌが２．７√（Ｒｔ）である従来のコイル（図２１参照）とで、配管１の外面温度が最高加熱温度となるように加熱した場合の配管の各部分の温度分布を比較する。なお、コイル幅Ｌが３．０√（Ｒｔ）のコイルの導線１１，１２は、両端のコイルの導線１１の配列ピッチを、コイル幅中心側における導線１２の配列ピッチよりも短くしている。コイル幅Ｌが２．７√（Ｒｔ）の従来コイルの導線１０は等ピッチで配列されている。
【０１３８】
図２０及び図２１に示すように、コイル幅が３．０√（Ｒｔ）の場合では、２．７√（Ｒｔ）の場合よりも、配管１の外面温度が１．０ΔＴ＋内面温度以上となる領域（応力改善効果のある領域）が広く、溶接継手部２の両側で加熱される部分が長くなるので、溶接継手部２において内外面温度差１．０ΔＴを確実に確保することができる。よって、加熱を停止した際に配管１の内面６に生じる圧縮の残留応力をより大きくすることができ、応力改善効果が高くなる。
【０１３９】
従って、溶接材部（デポ部）７と母材部８との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすることが保証でき、溶接継手部２のＳＣＣ発生を確実に防止することができる。
【０１４０】
また、本実施の形態に係る高周波誘導コイル３は、内外面温度差１．０ΔＴを確保できる範囲が、溶接継手部２よりも十分に広いので、加熱温度を下げることも可能である。
【０１４１】
また、コイル幅Ｌが３．０√（Ｒｔ）の場合では、両端の導線１１の配列ピッチを小さくしているので、２．７√（Ｒｔ）の場合よりも、内外面温度差が１．０ΔＴ以上となる領域（応力改善効果のある領域）が広く、溶接継手部２の両側で加熱される部分が長くなる。よって、加熱を停止した際に配管１の内面６に生じる圧縮の残留応力をより大きくすることができ、応力改善効果が高くなる。
【０１４２】
また、溶接継手部２の開先形状が狭開先なので、小さい内外面温度差（＝１．０ΔＴ）で十分な応力改善効果を得られる。そのため、短いコイル幅でも溶接材部（デポ部）７と母材部８との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすることができることが確認できた。
【０１４３】
以上のように、本発明に係る高周波誘導加熱残留応力改善法及び高周波誘導コイルによれば、コイル幅Ｌと配管の内外面温度差ΔＴ0及びコイルかぶり代ｄを設定したことによって、内外面温度差ΔＴ0を必要以上に大きくすることなく、溶接材部（デポ部）７と母材部８との境界の残留引張応力を０ＭＰａ以下とすることが保証でき、溶接継手部２のＳＣＣ発生を確実に防止することができる。
【０１４４】
なお、上記実施の形態では、配管１が直管同士で、直列に接続された例を挙げて説明したが、配管が直列ではなく、所定の角度をもって接続される場合でも、本発明は適用可能である。この場合、図１１に示すように、コイル幅は、一方の配管１５の加熱部１７の端部と他方の配管１６の厚さ方向中心部との距離ｌ1と、他方の配管１６の加熱部１８の端部と一方の配管１５の厚さ方向中心部との距離ｌ2とを加えた長さとする。これによれば、上述の実施の形態と同様の作用効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明に係る高周波誘導加熱残留応力改善法を説明するための配管及び高周波誘導コイルの一部破断斜視図である。
【図２】本発明に係る高周波誘導加熱残留応力改善法を説明するための配管及び高周波誘導コイルの一部破断斜視図である。
【図３】溶接中心より１０ｍｍの位置の残留応力とコイル幅との関係を示したグラフである。
【図４】デポ部と母材部との境界の残留応力とコイル幅との関係を示したグラフである。
【図５】デポ部と母材部との境界の残留応力と配管の内外面温度差との関係を示したグラフである。
【図６】（ａ）はステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）の鋭敏化温度と鋭敏化時間との関係を示したグラフ、（ｂ）はステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）の鋭敏化温度と鋭敏化時間との関係を示したグラフである。
【図７】本発明に係る高周波誘導コイルを溶接継手部の中心に配置して加熱した配管の温度分布を示した図である。
【図８】従来の高周波誘導コイルを溶接継手部の中心に配置して加熱した配管の温度分布を示した図である。
【図９】本発明に係る高周波誘導コイルを所定のコイルかぶり代で配置して加熱した配管の温度分布を示した図である。
【図１０】従来の高周波誘導コイルを所定のコイルかぶり代で配置して加熱した配管の温度分布を示した図である。
【図１１】配管が直交して接続される場合を示した断面図である。
【図１２】配管の開先形状を示した側面図である。
【図１３】開先角度が３０°の配管の開先形状を示した側面図である。
【図１４】狭開先の溶接継手部にコイルを中心配置した場合のデポ部と母材部との境界の残留応力とコイル幅Ｌとの関係を示したグラフである。
【図１５】狭開先の溶接継手部にコイルを中心配置した場合のデポ部と母材部との境界の残留応力と配管の内外面温度差ΔＴ0との関係を示したグラフである。
【図１６】本発明に係る高周波誘導コイルを溶接継手部の中心に配置して加熱した配管の温度分布を示した図である。
【図１７】従来の高周波誘導コイルを溶接継手部の中心に配置して加熱した配管の温度分布を示した図である。
【図１８】狭開先の溶接継手部にコイルを所定のコイルかぶり代でオフセット配置した場合のデポ部と母材部との境界の残留応力と配管の内外面温度差ΔＴ0との関係を示したグラフである。
【図１９】狭開先の溶接継手部にコイルを所定のコイルかぶり代でオフセット配置した場合のデポ部と母材部との境界の残留応力と配管の内外面温度差ΔＴ0との関係を示したグラフである。
【図２０】本発明に係る高周波誘導コイルを溶接継手部にオフセット配置して加熱した配管の温度分布を示した図である。
【図２１】従来の高周波誘導コイルを溶接継手部にオフセット配置して加熱した配管の温度分布を示した図である。
【符号の説明】
【０１４６】
１  配管
２  溶接継手部
３  周波数誘導コイル
５  外面
６  内面
７  溶接材部（デポ部）
８  母材部
１１  導線
１２  導線
１５  配管
１６  配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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